不要小看我!小小電容器在電路中的大作用!
發布時間:2014-03-26 責任編輯:mikeliu
【導讀】電容器是(shi)我(wo)們(men)經(jing)常(chang)用(yong)到(dao)的(de)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)之(zhi)一(yi),其(qi)獨(du)有(you)的(de)結(jie)構(gou)使(shi)其(qi)具(ju)有(you)了(le)獨(du)特(te)的(de)作(zuo)用(yong)。那(na)麼(me),究(jiu)竟(jing)這(zhe)小(xiao)小(xiao)的(de)電(dian)容(rong)器(qi)在(zai)電(dian)路(lu)中(zhong)能(neng)起(qi)到(dao)什(shen)麼(me)樣(yang)的(de)作(zuo)用(yong)呢(ne)?請(qing)跟(gen)隨(sui)小(xiao)編(bian)的(de)腳(jiao)步(bu),去(qu)一(yi)探(tan)究(jiu)竟(jing)吧(ba)。
這得從電容器的結構上說起。最簡單的電容器是由兩端的極板和中間的絕緣電介質(包括空氣)[1]構成的。通電後,極板帶電,形成電壓(電勢差),但是由於中間的絕緣物質,所以整個電容器是不導電的。不過,這樣的情況是在沒有超過電容器的臨界電壓(擊穿電壓)deqiantitiaojianxiade。womenzhidao,renhewuzhidoushixiangduijueyuande,dangwuzhiliangduandedianyajiadadaoyidingchengduhou,wuzhishidoukeyidaodiande,womenchengzhegedianyajiaojichuandianya。dianrongyebuliwai,dianrongbeijichuanhou,jiubushijueyuantile。buguozaizhongxuejieduan,zheyangdedianyazaidianluzhongshijianbudaode,suoyidoushizaijichuandianyayixiagongzuode,keyibeidangzuojueyuantikan。

陶製電容器
但dan是shi,在zai交jiao流liu電dian路lu中zhong,因yin為wei電dian流liu的de方fang向xiang是shi隨sui時shi間jian成cheng一yi定ding的de函han數shu關guan係xi變bian化hua的de。而er電dian容rong器qi充chong放fang電dian的de過guo程cheng是shi有you時shi間jian的de,這zhe個ge時shi候hou,在zai極ji板ban間jian形xing成cheng變bian化hua的de電dian場chang,而er這zhe個ge電dian場chang也ye是shi隨sui時shi間jian變bian化hua的de函han數shu。實shi際ji上shang,電dian流liu是shi通tong過guo場chang的de形xing式shi在zai電dian容rong器qi間jian通tong過guo的de。
在中學階段,有句話,就叫通交流,阻直流,說的就是電容的這個性質。
電容的作用:
1)旁路
旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件,它能使穩壓器的輸出均勻化,降低負載需求。 就像小型可充電電池一樣,旁路電容能夠被充電,並向器件進行放電。 為盡量減少阻抗,旁路電容要盡量靠近負載器件的供電電源管腳和地管腳。 這能夠很好地防止輸入值過大而導致的地電位抬高和噪聲。地電位是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。
2)去耦
去耦,又稱解耦。 從電路來說, 總是可以區分為驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容比較大, 驅動電路要把電容充電、放電, 才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡峭的時候, 電流比較大, 這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流,由於電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會產生反彈),這種電流相對於正常情況來說實際上就是一種噪聲,會影響前級的正常工作,這就是所謂的“耦合”。
去耦電容就是起到一個“電池”的作用,滿足驅動電路電流的變化,避免相互間的耦合幹擾。
jiangpangludianronghequoudianrongjieheqilaijianggengrongyilijie。pangludianrongshijiyeshiquouhede,zhishipangludianrongyibanshizhigaopinpanglu,yejiushigeigaopindekaiguanzaoshengtigaoyitiaodizukangxiefangtujing。gaopinpangludianrongyibanbijiaoxiao,genjuxiezhenpinlvyibanqu0.1μF、0.01μF 等;而去耦合電容的容量一般較大,可能是10μF 或者更大,依據電路中分布參數、以yi及ji驅qu動dong電dian流liu的de變bian化hua大da小xiao來lai確que定ding。旁pang路lu是shi把ba輸shu入ru信xin號hao中zhong的de幹gan擾rao作zuo為wei濾lv除chu對dui象xiang,而er去qu耦ou是shi把ba輸shu出chu信xin號hao的de幹gan擾rao作zuo為wei濾lv除chu對dui象xiang,防fang止zhi幹gan擾rao信xin號hao返fan回hui電dian源yuan。這zhe應ying該gai是shi他ta們men的de本ben質zhi區qu別bie。
3)濾波
從理論上(即假設電容為純電容)說,電容越大,阻抗越小,通過的頻率也越高。但實際上超過1μF 的de電dian容rong大da多duo為wei電dian解jie電dian容rong,有you很hen大da的de電dian感gan成cheng份fen,所suo以yi頻pin率lv高gao後hou反fan而er阻zu抗kang會hui增zeng大da。有you時shi會hui看kan到dao有you一yi個ge電dian容rong量liang較jiao大da電dian解jie電dian容rong並bing聯lian了le一yi個ge小xiao電dian容rong,這zhe時shi大da電dian容rong通tong低di頻pin,小xiao電dian容rong通tong高gao頻pin。電dian容rong的de作zuo用yong就jiu是shi通tong高gao阻zu低di,通tong高gao頻pin阻zu低di頻pin。電dian容rong越yue大da低di頻pin越yue容rong易yi通tong過guo。具ju體ti用yong在zai濾lv波bo中zhong,大電容(1000μF)濾低頻,小電容(20pF)濾高頻。曾有網友形象地將濾波電容比作“水塘”。youyudianrongdeliangduandianyabuhuitubian,youcikezhi,xinhaopinlvyuegaozeshuaijianyueda,kehenxingxiangdeshuodianrongxianggeshuitang,buhuiyinjidishuidejiaruhuozhengfaeryinqishuiliangdebianhua。tabadianyadebiandongzhuanhuaweidianliudebianhua,pinlvyuegao,fengzhidianliujiuyueda,congerhuanchongledianya。lvbojiushichongdian,fangdiandeguocheng。
4)儲能
儲能型電容器通過整流器收集電荷,並將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。 電壓額定值為40~450VDC、電容值在220~150 000μF 之間的鋁電解電容器(如EPCOS 公司的 B43504 或B43505)是較為常用的。根據不同的電源要求,器件有時會采用串聯、並聯或其組合的形式, 對於功率級超過10KW 的電源,通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。
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